1. Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων
Δεδομένων από Κοινωνικά Δίκτυα
Θεσσαλονίκη 2014
Υπό την επίβλεψη του
Ανδρέα Λ. Συμεωνίδη
Επίκουρου Καθηγητή
Και τη συνεπίβλεψη
Συμεών Παπαδόπουλου
Ιωάννη Κομπατσιάρη
ΙΠΤΗΛ/ΕΚΕΤΑ
Έλλη Κασπαρίδου
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ
ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ
ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ

2. Δομή της παρουσίασης
• Στόχος της εργασίας
• Περιγραφή προβλήματος
• Προσεγγίσεις και καινοτομίες
• Αρχιτεκτονική συστήματος
• Σενάριο χρήσης: FIFA World Cup 2014
• Συμπεράσματα
2/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

3. Στόχος της εργασίας
• Συλλογή και επεξεργασία δεδομένων από κοινωνικά δίκτυα
• Σχεδιασμός και ανάπτυξη συστήματος οπτικοποίησης δεδομένων
3/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

4. Περιγραφή του προβλήματος (1/2)
• Τι είναι η οπτικοποίηση δεδομένων;
H χαρτογράφηση στον καρτεσιανό χώρο ενός συνόλου δεδομένων στο οποίο τα
στοιχεία συσχετίζονται
• Διασυνδεδεμένο δίκτυο ≡ Γράφος
• Τεχνικές οπτικοποίησης γράφων:
– Σχεδίαση
– Πλοήγηση και αλληλεπίδραση
– Ομαδοποίηση
4/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

5. Περιγραφή του προβλήματος (2/2)
Γιατί κοινωνικά δίκτυα;
• Όγκος δεδομένων (προέλευση και δομή)
• Δυναμικότητα δικτύων
• Σύνδεση δεδομένων
• Ρυθμός μετάδοσης πληροφορίας
5/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

6. Προσεγγίσεις
• Δίκτυα όλων των τύπων: Gephi, CVG, WiGis
• Κοινωνικά δίκτυα: Vizster (Friendster), NetVisia , SkillMap, Truthy
(Twitter), TempoVis (Nation of Neighbors)
• Βιολογικά δίκτυα : TVNViewer, Tulip, Cytoscape, Navigator
• Σενάρια μελέτης: Instagram, Twitter Buzz, Twitter Flow, Tweeting Patterns
6/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

7. Καινοτομία συστήματος
• Web- based εφαρμογή
• Ανανέωση & επεξεργασία δεδομένων σε τακτά χρονικά διαστήματα
• Πληθώρα σεναρίων χρήσης
7/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

8. Λειτουργικότητα
συστήματος
• Αποκάλυψη προτύπων σε συλλογές δεδομένων
• Παρακολούθηση συμπεριφοράς χρηστών
• Χρόνος ζωής θεμάτων
• Συσχετισμός υποθέσεων & σεναρίων
• Συμπεράσματα
• Πρόβλεψη?
8/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

9. Τεχνολογίες που χρησιμοποιήθηκαν
9/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

10. Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα 10/27
Αρχιτεκτονική Συστήματος (1/4)
S
y
m
f
o
n
y
2
Συλλογή δεδομένων
Twitter4J (JAVA)
Graph Manipulation
Μοντέλο γράφου,
ανίχνευση κοινοτήτων,
στατιστικά γράφων
(java)
Controllers
Κλήσεις Ajax ,
JSON πρότυπο(PHP, twig)
Models
Διαχείριση γράφων
GUI
Οπτικοποίηση/
Αλληλεπίδραση
•Σχεδίαση(sigma.js), φίλτρα &
επεξεργασία
•Σύγκριση δικτύων
•Διαχείριση φίλτρων(JavaScript,
jQuery)
MySql ΒΔ
Αποθήκευση δεδομένων &
γράφων

11. Αρχιτεκτονική συστήματος (2/4)
Συλλογή δεδομένων:
• Φίλτρα αναζήτησης
• Twitter streaming endpoints
• Επεξεργασία & εισαγωγή γράφου
11/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

12. Αρχιτεκτονική συστήματος (2/4)
12/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

13. Αρχιτεκτονική συστήματος (3/4)
Διαχείριση γράφων:
• Μοντέλο γράφου
• Ανίχνευση κοινοτήτων (αλγόριθμος Louvain)
• Στιγμιότυπο γράφου & μετρικών
13/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

14. Αρχιτεκτονική συστήματος (3/4)
Αλγόριθμος Louvain:
• Άπληστος αλγόριθμος
• Βελτιστοποίηση του modularity μιας διαμέρισης του
δικτύου
ΔQ={(Σin + ki,in)/2m- [(Σtot + ki)/2m)]2 } – [(Σin/2m) – (Σtot/2m)2 – (ki/2m)2]
13/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

15. Αρχιτεκτονική συστήματος (4/4)
Οπτικοποίηση γράφων:
• JSON πρότυπο
• Σχεδίαση
• Αλληλεπίδραση
• Φίλτρα (αποθήκευση & ανακατασκευή)
• Σύγκριση
• Επεξεργασία
15/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

16. Σενάριο χρήσης: FIFA World Cup 2014
16/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα
Δίκτυο 1, χρόνος ανανέωσης 30’ Δίκτυο 4, χρόνος ανανέωσης 6h

17. Στατιστικός πίνακας δικτύων
17/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα
Δίκτυο 1 2 3 4
Αριθμός μετα-
κόμβων
7 18 19 36
Αριθμός μετα- ακμών 2 22 50 179
Πυκνότητα μετα-
γράφου
0.285 1.222 2.631 4.977
Ελάχιστος αριθμός
κόμβων/ κοινότητα
50 51 130 150
Μέγιστος αριθμός
κόμβων/ κοινότητα
94 163 552 736
Συνολικός αριθμός
κόμβων
431 1648 4408 9986
Συνολικός αριθμός
ακμών
444 1812 5011 11687
Συνολική πυκνότητα
γράφου
1.030 1.099 1.208 1.170
Χρόνος ανανέωσης
δικτύου
30 min 1.5 h 3 h 6 h
Hashtags mundial mundial mundial mundial

18. Κυκλική σχεδίαση & αλληλεπίδραση
•Highlighting
•Διακριτές συνδέσεις
•Ετικέτες
18/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

19. Εξερεύνηση κοινοτήτων
ForceAtlas2 σχεδίαση
(Διαφημιστική καμπάνια)
ForceAtlas2 σχεδίαση
(Αθλητικό γεγονός)
19/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

20. Φίλτρα & διαχείριση
•Διαφορετικές σχεδιάσεις
•Κεντρικότητα
•Δημοφιλέστεροι κόμβοι
•Σύγκριση δικτύων
20/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

21. Φίλτρα & μορφοποίηση
•Hashtags : ARG, NED, CHI
•Επεξεργασία γράφου
21/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

22. Φίλτρα & παραμόρφωση
22/27
• Hashtags: ARG, NED, CHI
• Χρονική διάρκεια: 7.30- 13.30
Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

23. •Hashtags κοινότητας:
AQUINOMEMAQUILLO,Aficionado,
ElPerroBermudes,LEOLALA,Magnate,
Mundial,Recuerdo
23/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα
Χρονική μεταβολή κοινότητας (1/2)

24. Χρονική μεταβολή κοινότητας (2/2)
Δίκτυο 3 Δίκτυο 4
24/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

25. Συμπεράσματα
• Πυκνοί μετα- γράφοι με την πάροδο του χρόνου
• Υπονοούμενες σχέσεις χρηστών
• Σχεδίαση ανάλογα με τον τύπο του δικτύου
• Εξυπηρέτηση δικτύων μεσαίου μεγέθους
• Ικανοποιητική απόκριση
25/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

26. Μελλοντικές επεκτάσεις
• Εισαγωγή παραμέτρων από το χρήστη
• Παράλληλη οπτικοποίηση δεδομένων τη στιγμή που δημοσιεύονται
• Διασύνδεση λογαριασμών χρηστών
26/27Διαδικτυακή Οπτικοποίηση Διασυνδεδεμένων Δεδομένων Από Κοινωνικά Δίκτυα

27. Ευχαριστώ!